浇道系统和铸模系统

申请号 CN201720637955.7 申请日 2017-06-02 公开(公告)号 CN207642240U 公开(公告)日 2018-07-24
申请人 福塞科国际有限公司; 发明人 安东·维克托罗维奇·索洛韦伊金;
摘要 本实用新型涉及一种用于金属 铸造 的浇道系统,浇道系统包括浇道 套管 和大致平坦的隔片型芯,其中浇道套管包括封闭的第一端、开口的第二端和位于第一端和第二端之间的连续 侧壁 ,隔片型芯安装在浇道套管的第二端上。隔片型芯具有贯通的孔隙,孔隙从隔片型芯的中心偏置。浇道套管和隔片型芯一起限定用于容纳熔融金属的封闭腔室,隔片型芯中的孔隙除外。隔片型芯设置有至少一个保持元件,用于将浇道系统保持和悬置在铸模模具上。浇道系统可以形成用于制备 金属铸造 用铸模模具的铸模系统。
权利要求

1.一种浇道系统,用于金属铸造,包括:
浇道套管,所述浇道套管包括封闭的第一端,开口的第二端以及位于所述第一端和第二端之间的连续侧壁;和
大致平坦的隔片型芯,所述隔片型芯安装在所述浇道套管的第二端上,并且具有贯通所述隔片型芯的孔隙,所述孔隙从所述隔片型芯的中心偏置,除所述隔片型芯中的孔隙之外,所述浇道套管和所述隔片型芯一起限定用于容纳熔融金属的封闭腔室,以及其中,所述隔片型芯设置有用于将所述浇道系统保持和悬置在铸模模具上的至少一个保持元件。
2.根据权利要求1所述的浇道系统,其中,所述浇道套管的第二端被斜切,使得所述浇道套管的纵向轴线相对于所述隔片型芯的平面倾斜小于90°。
3.根据权利要求1所述的浇道系统,其中,所述保持元件包括从所述浇道套管大致远离地延伸的突出部,所述突出部具有位于其中的孔,所述孔的轴线平行于所述隔片型芯的平面。
4.根据权利要求3所述的浇道系统,其中,所述孔是盲孔或通孔。
5.根据权利要求3所述的浇道系统,其中,所述突出部包括邻接表面,所述孔从所述邻接表面延伸。
6.根据权利要求5所述的浇道系统,其中,所述邻接表面是平坦的。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的浇道系统,其中,所述突出部的从平行于所述隔片型芯的平面测量的高度是所述突出部在垂直于所述隔片型芯的平面的方向上远离地延伸的距离的30%到150%。
8.根据权利要求3至6中任一项所述的浇道系统,其中,所述突出部的高度是所述隔片型芯的高度的5%到70%,所述突出部的高度和所述隔片型芯的高度都是在平行于所述隔片型芯的平面的相同方向上测量的。
9.根据权利要求3至6中任一项所述的浇道系统,其中,所述孔的深度是所述突出部的高度的60%到100%,所述孔的深度和所述突出部的高度都是在平行于所述隔片型芯的平面的相同方向上测量的。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的浇道系统,其中,所述保持元件与所述隔片型芯一体地形成。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的浇道系统,其中,所述浇道套管或浇道系统的横截面是大致圆形或椭圆形的。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的浇道系统,其中,所述浇道套管的纵向轴线相对于所述隔片型芯的平面倾斜从35°到70°的度。
13.根据权利要求1或2所述的浇道系统,其中,所述保持元件包括金属、线或塑料的环或钩,所述保持元件的端部穿过所述隔片型芯并且锚固在所述隔片型芯中。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的浇道系统,还包括被设置在所述浇道套管内侧的威廉楔
15.一种铸模系统,用于制备用于金属铸造的铸模,所述铸模系统包括:
平的平坦表面;
铸模模具,所述铸模模具定位在所述水平的平坦表面上,所述铸模模具具有竖向平坦表面和上表面;
销,所述销从所述上表面竖直向上延伸;和
根据权利要求1所述的浇道系统,
其中,所述销由所述保持元件接收,使得包含所述孔隙的隔片型芯的至少一部分与所述铸模模具的竖向平坦表面齐平,并且所述保持元件定位在所述上表面上。
16.根据权利要求15所述的铸模系统,其中,所述保持元件包括从所述浇道套管大致远离地延伸的突出部,所述突出部具有位于其中的孔,所述孔的轴线平行于所述隔片型芯的平面,其中,所述突出部包括邻接表面,所述孔从所述邻接表面延伸,并且其中,所述突出部的邻接表面定位在所述铸模模具的上表面上。
17.根据权利要求16所述的铸模系统,其中,所述邻接表面是平坦的,并且定位在铸模模具的相应的平坦上表面上。
18.根据权利要求15所述的铸模系统,其中,所述保持元件包括从所述浇道套管大致远离地延伸的突出部,所述突出部具有位于其中的孔,所述孔的轴线平行于所述隔片型芯的平面,并且其中,所述销的高度是所述突出部中的所述孔的深度的50%到400%。

说明书全文

浇道系统和铸模系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利用铸造铸模的金属铸造操作用中使用的浇道 (feeder)系统,和一种包括浇道系统的铸模系统。

背景技术

[0002] 在典型的铸造工艺中,熔融金属被浇注到限定铸件的形状的预制铸模腔中。然而,当金属凝固时,金属收缩,导致缩孔,而缩孔又在最终铸件中导致不可接受的缺陷。这是铸造工业中众所周知的问题,并且通过使用浇道套管或冒口解决,浇道套管或冒口在铸模成型(预填套管)过程中或者插入后(插入套管)集成到铸模中。每个浇道套管提供与模腔连通的额外的(通常封闭的)体积或者腔室,从而熔融金属也进入到浇道套管中。在凝固过程中,浇道套管内的熔融金属流回到铸模腔中,补偿铸件的收缩。重要的是,浇道套管腔室中的金属比模腔中的金属保持熔融更长时间,从而浇道套管被制成高度隔热的或者更一般地放热的,进而一旦与熔融金属接触,产生额外的热量以延迟凝固。
[0003] 浇道套管可以设置在模腔上方(通常称为‘顶部浇道’)或者浇道套管可以设置在模腔旁边(称为‘侧部浇道’)。在制备铸模过程中,顶部浇道可以放置在铸模模具的顶部平表面上,使得顶部浇道与铸件表面直接接触。替换地,侧部浇道可以放置在将拉模系统连接到铸件腔室的内冒口的上方,或者放置在供给浇道基部和颈部区域上方,所有这些部件都水平地连接到铸模腔。由于它们不同的凝固性能和送进量要求,与铸件相比,铸件通常需要距离浇道更短的金属流动路径,导致需要围绕铸件分布的多个冒口。
[0004] 在铸件凝固和铸模材料移除后,浇道套管腔室内的不需要的残余金属保持附接到铸件上,并且必须被移除。为了便于移除残余金属,浇道套管腔室可以朝向浇道套管腔室的基部逐渐变细(即,浇道套管的最接近模腔的端部),在设计中通常称为颈缩管。当对残余金属用击打时,残余金属在靠近铸模的最薄弱点处分离(这个工序通常称为“敲掉”)。铸件上的小的占位面积也是理想的,以便允许浇道套管定位在入口可由相邻结构限制的铸造区域中。
[0005] 虽然浇道套管可以直接实施到铸造铸模腔的表面上,但是浇道套管常常结合浇道元件(也称为隔片型芯)使用。隔片型芯简单地是耐火材料盘 (典型地树脂粘结砂芯或者陶瓷芯或者浇道套管材料的芯部),具有孔,常常位于中心,定位在铸模腔和浇道套管之间。贯通隔片型芯的孔的直径被设计成小于浇道套管的内部腔室的直径(不需要必须是逐渐变细的),从而在接近铸件表面的隔片型芯处发生敲掉。为了进一步辅助敲掉,隔片型芯的孔常常成型为在金属供给颈部中形成V形凹槽。
[0006] 在一些实例中,在制备铸模的铸模箱中可能存在尺寸限制,从而没有充分的高度以放置顶部浇道。虽然内冒口或侧部浇道的使用避开了对顶部浇道的需求,内冒口增加了铸模腔和浇道套管之间的距离,并因而增加了所需要的金属体积。

发明内容

[0007] 本发明考虑了这些问题。
[0008] 根据本发明的第一方面,本发明提供一种用于金属铸造的浇道系统,浇道系统包括:
[0009] 浇道套管,浇道套管包括封闭的第一端、开口的第二端和位于第一端和第二端之间的连续侧壁;和
[0010] 大致平坦的隔片型芯,隔片型芯安装在浇道套管的第二端上并且具有贯通的孔隙,孔隙从隔片型芯的中心偏置,除隔片型芯中的孔隙之外,浇道套管和隔片型芯一起限定用于容纳熔融金属的封闭腔室,
[0011] 其中隔片型芯设置有至少一个保持元件以将浇道系统支撑在铸模模具中。
[0012] 应当理解的是,适当时,关于本发明的第一方面的任何说明也适用于第二和/或第三方面,反之亦然。
[0013] 在一些实施方式中,隔片型芯设置有单个保持元件。替换地,隔片型芯可以设置有多于一个保持元件。在一些实施方式中,隔片型芯设置有至少两个或至少三个保持元件。
[0014] 在一些实施方式中,浇道套管的第二端被斜切,使得浇道套管的纵向轴线相对于隔片型芯的平面倾斜小于90°。在的实施方式中,应当理解的是,在隔片型芯支撑在铸模模具的竖向表面上的情况下,浇道套管倾斜,使得封闭的第一端高于开口的第二端,由此辅助供给并使供给腔室中孔隙下方的不能使用的熔融金属储存达到最小。
[0015] 在一些实施方式中,浇道套管的纵向轴线大致垂直于隔片型芯的平面。
[0016] 在一些实施方式中,保持元件包括大致从浇道套管远离地延伸的突出部,突出部具有位于其中的孔,孔的轴线平行于隔片型芯的平面。孔可以是盲孔(即在突出部的一侧具有单一开口)或者通孔(即从一侧一直延伸贯通另一侧)。
[0017] 在一些实施方式中,突出部包括邻接表面,孔从表面延伸。在使用中,邻接表面接收在铸模模具的表面上。邻接表面可以是平坦的或者可以被成型(例如弯曲的)。例如,邻接表面根据铸模模具的邻接表面试图定位于其上的相应表面的形状成型。
[0018] 在一些实施方式中,保持元件包括金属的、线或塑料的环或钩,它们的端部进入或穿过隔片型芯并且锚固在隔片型芯中。
[0019] 应当理解的是,保持元件的个数和它们的构造将由本领域技术人员根据浇道系统的尺寸来选择,和更重要地,一旦浇道系统至少部分地填充熔融金属,根据浇道系统的重量来选择。特别地,突出部和位于其中的孔的尺寸和形状将由必须支撑的浇道套管的尺寸和重量确定。
[0020] 在一些实施方式中,突出部的平行于隔片型芯的平面测量的高度,是突出部在垂直于隔片型芯的平面的方向上远离地延伸的距离的从20%到 150%,从30%到130%,从40%到110%,或者从50%到90%。
[0021] 在一些实施方式中,突出部的高度是隔片型芯的高度的从5%到70%,从15%到60%或者从25%到50%,突出部的高度和隔片型芯的高度都是在平行于隔片型芯的平面的相同方向上测量的。至少30%或至少40%的相对高度可能有益于更大型的浇道系统和/或具有大的密度的浇道系统。
[0022] 应当理解的是,孔的深度越大,给予浇道系统的支撑越大。因而,在一些实施方式中,孔的深度是突出部的高度的从60%到100%或者从70%到 90%,孔的深度和突出部的高度都是在平行于隔片型芯的平面的相同方向上测量的。
[0023] 浇道套管可以是任何合适的尺寸和形状。在一些实施方式中,浇道套管的横截面是大致圆形或椭圆形的。在其它实施方式中,浇道套管的横截面是大致方形的、矩形的或三形的或者不规则形状的。
[0024] 在一些实施方式中,浇道套管是大致圆柱形的。
[0025] 在浇道套管的第二端被斜切的实施方式中,应当理解的是,浇道套管的第一端和第二端之间的距离从侧壁的第一区域中的最小长度变化到侧壁的第二区域中的最大长度。在这种实施方式中,隔片型芯可以安装在浇道套管上,使得孔隙比靠近侧壁的第一区域更靠近侧壁的第二区域。当浇道系统在使用方向上,第一区域可能对应侧壁的上部区域,而第二区域可能对应侧壁的下部区域。因而,在一些实施方式中,孔隙在使用中可以设置得更靠近或者毗邻侧壁的下部区域。孔隙朝向侧壁的下部区域的定位(在使用中)使能够从浇道套管的腔室释放到铸模腔中的金属的体积达到最大,并且使孔隙下方的不可使用的金属的储存体积达到最小。在一些实施方式中,保持元件设置在孔隙和侧壁的第一区域之间。也就是说,在使用中的定向上,保持元件可以设置在孔隙的上方。
[0026] 在一些实施方式中,浇道套管的纵向轴线相对于隔片型芯的平面倾斜从30°到90°、从35°到70°或者从40°到50°(例如大约45°)的角度。有角度的浇道套管帮助金属在重力的影响下从浇道系统的腔室流到铸模腔中。
[0027] 在一些实施方式中,威廉楔被包括在浇道套管的内侧。这能够是插入件或者优选是在形成管的过程中产生的整个部分,并且包括位于管的内部顶部上的棱柱形状。
[0028] 在铸造时,如果管填充有熔融金属,那么威廉楔块的边缘保证熔融金属的表面的大气穿孔并且浇道内部的真空效应的释放允许更多一致的供给。
[0029] 本发明的浇道套管可以用任何合适的耐火隔热和/或放热的材料形成,或者是已知的浇道可以形成的组合物;本领域技术人员将能够对每个特殊的要求选择适当的材料。浇道系统的性质不被特别地限制,并可以例如隔热、放热或者二者的结合。它的制造模式也不被特别地限制,它可以例如使用真空形成工艺或者射芯方法进行制造。典型地,浇道套管用高低密度的耐火填料(例如石英砂、橄榄石、酸盐空心微球体和纤维、粘土熟料、、沸石、珍珠岩、蛭石)和粘结剂制造。放热套管还需要燃料(通常是铝或铝合金)、化剂(典型地铁氧化物、锰二氧化物、或硝酸)和通常引发剂/敏化剂(典型地晶石)。
[0030] 浇道套管可以用形成浇道的任何已知方法形成,例如通过真空形成围绕前者和在外铸模内侧的套管材料的浆料,接着通过加热套管以移除水和硬化或固化材料。替换地,浇道套管可以通过捣打或者吹制芯盒中的材料 (射芯方法),并且经由反应气体或催化剂通过管以固化粘结剂,或者经由使用加热的芯盒施加热量,或者通过移除套管和在炉中加热,来固化套管。合适的供给组合物包括例如Foseco以商品名称KALMIN和KALMINEX销售、用浆料和射芯方法制造的那些组合物。
[0031] 浇道套管的密度依赖于组合物和制造方法。在一些实施方式中,供给的密度不大于1.5g cm-3、不大于1.0g cm-3或者不大于0.7g cm-3。在一些实施方式中,供给的密度是从-3 -30.8到1.0g cm 或者从0.5到0.7g cm 。
[0032] 隔片型芯被设计成减小浇道到铸件接触面积,并且典型地基于硅石或者有时石英砂,通过将酚清漆树脂覆盖型砂吹到加热的芯盒中,允许树脂融化然后硬化(壳形铸造法)来制造。替换地,隔片型芯可以用高度耐火的陶瓷材料或者例如钢板的成型金属制造。
[0033] 隔片型芯和保持元件可以用相同的材料形成,或者它们用不同的材料形成。在一些实施方式中,保持元件与隔片型芯一体地形成。
[0034] 隔片型芯的厚度部分地依赖于浇道的尺寸,和典型的型砂隔片型芯具有8到15mm量级的厚度,而陶瓷隔片型芯更坚强,典型地具有5到10mm 的厚度。隔片型芯安装在浇道套管上并且通过粘合剂,典型地热熔胶来固定。
[0035] 根据本发明的第二方面,本发明提供一种用于制造金属铸造用铸模的铸模系统,铸模系统包括:
[0036] 水平的平坦表面;
[0037] 铸模模具,铸模模具定位在水平的平坦表面上,并且具有竖向平坦表面和上表面;
[0038] 销,销从上表面竖直向上延伸;和
[0039] 本发明第一方面的浇道系统,
[0040] 其中销被保持元件接收,使得包含孔隙的隔片型芯的至少一部分与铸模模具的竖向平坦表面齐平,并且保持元件定位在上表面上。
[0041] 在一些实施方式中,突出部的邻接表面定位在铸模模具的上表面上。在一些实施方式中,邻接表面是平坦的。在一些实施方式中,邻接表面根据铸模模具的邻接表面试图定位于其上的上表面的形状成型。例如,平坦的邻接表面定位在铸模模具的对应平坦上表面上。替换地,邻接表面可以被弯曲以匹配弯曲的上表面的曲率
[0042] 销可以具有突出部中孔的深度的从50%到400%的高度。在孔是盲孔的一些实施方式中,销具有孔的深度的从50%到100%、从60%到90%或者从 70%到80%的高度。在孔是通孔的一些实施方式中,销具有孔的深度的从 70%到400%、从100%到300%或者从150%到250%的高度。一般来说,更大型和更重的浇道系统需要更长的孔并因而需要更长的用于支撑的销。
[0043] 销可以用任何合适的材料形成。在一些实施方式中,销用金属形成。销可以通过任何合适的装置固定到铸模模具的上表面。在一些实施方式中,销被通过螺纹拧紧到上表面中。
[0044] 铸模模具可以用例如木材的任何合适的材料形成。
[0045] 一种用于制备金属铸造用的水平分型的铸模的方法,可以包括:
[0046] 将铸模模具放置在水平平坦表面上,同时铸模模具被定位成具有竖向平坦表面和上表面,销从上表面竖直地向上延伸;
[0047] 将本发明的第一方面的浇道系统放置在铸模模具上,使得销被接收在保持元件内,并且包含孔隙的隔片型芯的至少一部分与铸模模具的竖向平坦表面齐平;
[0048] 铸模模具和浇道系统用铸模材料环绕;
[0049] 压紧造膜材料;
[0050] 从压紧的材料移除铸模模具与销一起,以形成上部半模(上型)。
[0051] 方法可还包括以类似于上部半模的方式但不使用浇道系统,制备下部半模(下型)。
[0052] 方法可还包括将上型铸模放置在下型铸模的顶部。
[0053] 本发明因而提供一种侧部浇道,侧部浇道借助于设置有至少一个保持元件的隔片型芯,能够支撑在铸模模具上。在使用中,浇道系统放置在铸模模具上,使得从铸模模具的上表面竖直向上延伸的销,被接收在隔片型芯中。由于隔片型芯是大致平坦的,在制备铸模过程中,隔片型芯抵靠铸模模具放置和保持,并且在移除铸模模具时,隔片型芯的孔隙直接接触铸件腔室。通过减小浇道系统的腔室和铸件腔室之间的距离,在浇道系统从完成的铸件移除时,浪费的金属的量减少。
[0054] 应当理解的是,销必须从铸模模具的上表面大致竖直地延伸,并且突出部内的接收销的孔必须也平行于隔片型芯的平面延伸,使得从压紧的造膜材料移除铸模模具和销时,销滑出孔,但不破坏隔片型芯或者拉出浇道系统。
[0055] 铸模材料可以是型砂。如本领域中众所周知的,铸模型砂能够分类成两大类别:化学制品粘结(基于有机或无机粘结剂)或者粘土粘结。用化学制品粘结的铸模型砂粘结剂是典型的自硬化系统,其中粘结剂和化学硬化剂与砂混合并且粘结剂和硬化剂立即开始反应,但充分慢以允许砂围绕模具模板成型,然后允许充分硬化以移除和铸造。粘土粘结的铸模系统使用粘土和水作为粘结剂,能够在“绿色”或未干燥状态中使用,并且通常称为绿砂。绿砂混合物不容易流动或者容易在压力下单独地移动,并因此围绕铸模模具压紧绿砂和给予铸模充分强度的性能,震实、振动、挤压和捣打的多种组合适于以高制造率制造均匀强度的铸模模具。
[0056] 铸模实践是众所周知的,并且例如在Foseco Ferous Foundryman’s Handbook(ISBN 075064284 X)的第12和13章中描述。称为自烘或冷凝固方法的典型方法要混合砂与液体树脂或硅酸盐粘合剂连同合适的催化剂,通常在连续混合器中。混合的砂然后通过振动和捣打的结合被围绕铸模模具压紧,然后站立,在此过程中,催化剂开始与粘结剂反应,导致型砂混合物的硬化。当铸模已经达到可处理的强度,铸模从铸模模具移除,并且继续硬化,直到化学反应结束。
[0057] 在一些实施方式中,铸膜材料是化学制品粘结的型砂,例如用不烘的冷凝固方法的粘结的型砂使用液体粘结剂,例如酸组固化呋喃(furanic)树脂或酚醛树脂,或者酯组性酚醛或者硅酸钠粘结剂连同合适的催化剂。在一些实施方式中,铸模材料是粘土粘结的型砂(绿砂)。这典型地包括例如钠基膨润土或者基膨润土的粘土、水、和例如粉和谷类粘结剂其它粘结剂的混合物。附图说明
[0058] 现在借助附图,仅示例性地描述本发明的实施方式,在附图中:
[0059] 图1a是根据本发明实施方式的浇道系统的立体图;
[0060] 图1b是图1a的浇道系统的侧视图;
[0061] 图1c是图1a的浇道系统的平面图;
[0062] 图2是根据本发明替换实施方式的浇道系统的立体图;
[0063] 图3是根据本发明另一实施方式的浇道系统的立体图;
[0064] 图4a是根据本发明替换实施方式的隔片型芯的前端面正视图;
[0065] 图4b是图4a的隔片型芯的立体后视图;
[0066] 图5a是根据本发明实施方式的浇道系统处于制备铸型过程中;和[0067] 图5b是根据本发明实施方式的浇道系统处于铸造金属物品过程中。

具体实施方式

[0068] 参照图1a-图1c,图1a-图1c示出了根据本发明第一方面的浇道系统 100,浇道系统100包括浇道套管102和隔片型芯104。
[0069] 浇道套管102包括封闭的第一端106、开口的第二端108和位于第一端和第二端之间的连续侧壁110。浇道套管的基本形状是空心圆柱形区段,其中封闭端106限定圆形盖,开口端108限定椭圆形盖。浇道套管102的第一端106和第二端108之间的距离,从侧壁110的第一(使用中上部)区域112中的最小长度A连续变化到侧壁110的第二(使用中下部)区域114 中的最大长度B。
[0070] 隔片型芯104具有椭圆形的、基本上平坦的部分104a,平坦部分104a 具有贯通的孔隙116,并且平坦部分104a的外周面对应浇道套管102的第二端108。孔隙的侧壁具有向内突出的V形型面,尖锐边缘117提供位于浇道颈中的凹槽以进一步辅助敲掉。隔片型芯104一体地形有成大致立方体突出部118形式的保持元件,具有位于其自由端120的成圆角的拐角,并且突出部118位于隔片型芯104的平坦部分104a的中心并且从隔片型芯 104的平坦部分104a的中心远离地突出。
[0071] 突出部118包括大致平坦的、非平行的下表面122和上表面124,从而突出部118朝向它的自由端120稍微逐渐变细,圆形通孔126在突出部的自由端120的区域中从下表面122延伸到上表面124,圆形通孔126的轴线平行于平坦部分104a。在使用中,突出部118的下表面122构成用于接收在铸模模具的上表面上的邻接表面。
[0072] 突出部118的高度是隔片型芯104的高度的大约10%,并且是突出部 118沿垂直方向远离隔片型芯104的平面延伸距离的大约35%。
[0073] 隔片型芯104的平坦部分104a通过粘结剂附接到浇道套管102的开口端108,使得突出部118背离浇道套管102并且孔隙毗邻侧壁110的第二下部区域114。圆柱形浇道套管在它的第二端处的切断或斜切,导致浇道套管 102的纵向轴线(L)相对于隔片型芯104的平面(P)倾斜角度α,大约 50°。应当理解的是,浇道套管102和隔片型芯104限定在使用中用于熔融金属的大致封闭的腔室,腔室的唯一入口和出口是隔片型芯104中的孔隙116。
[0074] 参照图2,图2示出替换实施方式的浇道系统200,浇道系统100基本上与图1所述的浇道系统100相同。浇道套管与图1的浇道套管相同,隔片型芯204的对应部分使用“200”系列标记。隔片型芯204的突出部218 与图1的实施方式相比,在平行于孔226的轴线的方向上加厚,并且突出部218的上表面224在它与大致平坦部分104a相交的点处呈一曲线地向上逐渐变宽。
[0075] 参照图3,图3示出浇道系统300的另一实施方式,浇道系统300与图 1所示的浇道系统100大致相同。所示浇道套管与图1的浇道套管相同,并且隔片型芯304的对应部分用“300”系列标记。在这个实施方式中,隔片型芯304的突出部318在平行于孔326的轴线的方向上加厚,达到上表面与隔片型芯304的平坦部分304a的外周边缘平齐并且大致与隔片型芯304 的外周边缘一致地弯曲。在平行于突出部318中的孔326的轴线进行测量时,突出部318的高度是隔片型芯304的高度的大约50%。在这种情形中,孔326(以虚线示出)从下表面
322延伸到突出部中但未达到上表面324(即盲孔)。
[0076] 参照图4a和4b,图4a和4b示出替换实施方式的隔片型芯404,隔片型芯404与根据本发明的浇道系统一起使用。隔片型芯404的对应部分用“400”系列标记。隔片型芯404具有与前述实施方式相同的椭圆形平坦部分404a和孔隙416。隔片型芯404设置有一对相互隔开的平行槽430,平行槽430位于隔片型芯404的中心轴线上。两个保持元件432分别设置成具有环形的中心部分432a和腰形区域和自由端432b的金属弹性夹形式,其中腰形区域和自由端432b相对于彼此远离地向外弯曲,然后朝向环形的中心部分432a折回。夹通过将环形的中心部分432a穿过槽430插入隔片型芯404来安装到隔片型芯404,从而腰形区域位于槽430内。保持结构432 的意外脱出在一个方向上通过弹性夹的防止环形部分432a向后穿过槽430 的自然回弹进行阻止,在另一个方向上通过自由端432b在槽430的任一侧邻接在隔片型芯404上进行阻止。应当理解的是,环432a轴向对准,从而在使用中,与槽430一样,环432a能够接收销。
[0077] 参照图5a,图5a示出根据本发明第二方面的铸模系统500的一半,铸模系统500包括:图1的浇道系统100、用于壳体的上部部分的铸模模具 502、和金属销508,其中铸模模具502具有平坦的竖向端表面504和上表面506,金属销508从铸模模具502的上表面506向上竖直延伸。铸模模具 502还包括本领域技术人员熟悉的标准设计的在铸模内提供流动通路的内芯(未示出)和供给点(未示出)。铸模模具502用木材形成,并且销508 通过螺纹拧紧在铸模模具502中。
[0078] 浇道系统100安装在铸模模具502上,通过突出部118的孔在销508 上方滑动,使得隔片型芯104的包括孔隙106的下部部分与铸模模具502 的平坦的竖向表面504平齐并且直接接触,并且浇道套管102悬垂在铸模模具502的所述侧。突出部118的邻接表面定位在铸模模具502的上表面 506上。应当理解的是,这个布置是极其稳定的:浇道系统100的旋转运动通过隔片型芯104的平坦部分与铸模模具502的平坦竖向表面504邻接来阻止。
[0079] 在制备用于金属铸造的水平分开的铸模的过程中,铸模组件定位在水平模板510上。铸模组件被铸模材料512环绕,铸模材料512然后被压紧和硬化。水平模板510和铸模模具502从压紧的铸模材料512移除,留下半个模腔514a(见图5b),模腔514a的形状是铸模模具502的反向形状。浇道系统100被埋置地保持在压紧的铸模材料512中。穿过突出部118的孔的平行于隔片型芯104平面的轴线允许销508在不干扰或破坏位于压紧的铸模材料内的浇道系统100的条件下从突出部118容易地移除。销的移除形成销的腔室514c。
[0080] 参照图5b,图5b示出组装的并且准备铸造的铸模516。铸模516包括用图5a所示的铸模组件形成的上部(上型)铸模部分518a和以类似方式形成但不具有浇道系统的下部(下型)铸模部分518b。上型铸模包含两个额外的标准顶部浇道530。上型铸模518a和下型铸模518b形成有直浇口520、拉模系统522和内浇口524。半模腔514a和514b构成模腔514,其中线 X-X代表铸模的水平分模线。浇道系统100的隔片型芯104中的孔隙116 与模腔514直接连通。
[0081] 在金属铸造过程中,熔融金属经由直浇口520、穿过拉模系统522和内浇口524,浇注到铸模516中。熔融金属填充模腔514并且还通过隔片型芯 104中的孔隙116进入浇道系统100、通过浇道系统530的隔片型芯(未示出)中的孔隙进入浇道系统530。当模腔514中的金属凝固并收缩后,浇道套管102内的熔融金属通过孔隙116流回到模腔514中,补偿收缩并且保证铸件在冷却时完全填充模腔514。浇道套管102的倾斜角度辅助将熔融金属通过隔片型芯104中的孔隙116供给到模腔514中。孔隙116的靠近浇道套管102的下部区域的位置使位于孔隙116下方的不能使用的金属储存达到最小,减少了损耗。
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